Определение расчетно-циркуляционного давления в системах с искусственной циркуляцией

а при параллельном соединении двух участков, стояков или ветвей потери давления на этих двух участках, стояках или ветвях должны быть равны, т. е. Гидравлический расчет по характеристике сопротивления и проводимости. Расчет позволяет устанавливать распределение потоков воды в циркуляционных кольцах системы и получать неравные (переменные) перепады температуры воды в стояках и ветвях: При этом допускают некоторое отклонение Д*ст от Д£с (на ±7 °С при tr < 115 °С) и ограничивают минимальную температуру воды, уходящей из стояков и ветвей в расчетных условиях (60 °С),С учетом допустимой скорости движения воды и конструкции участка выбирают диаметр труб на каждом участке.Потери давления на трение и преодоление местных сопротивлений определяют совместно по формуле где Syn — характеристика гидравлического сопротивления участка, Па/(кг/ч)2; — расход воды на участке, кг/ч. Или исходя из проводимости участка — по формуле

Характеристика гидравлического сопротивления участка выражает потери давления на участке при единичном расходе воды (1 кг/ч) и определяется по формуле где Ауч — удельное гидродинамическое давление на участке, Па/(кг/ч2), А™ = 6,26/(10^); X — коэффициент гидравлического трения; ав — диаметр трубопровода, м; 1^ — длина участка, м;— сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке.Проводимость а (4.36) связана с характеристикой сопротивления зависимостью:

Характеристику сопротивления рассчитывают как для отдельного участка, так и для нескольких участков, соединенных между собой последовательно или параллельно.При последовательном соединении N участков и одинаковых расходах воды на всех участках общая характеристика гидравлического сопротивления равна сумме характеристик сопротивления участков:При параллельном соединении двух участков общая характеристика сопротивления узла соединения при условии равенства естественных циркуляционных давлений, действующих в кольцах, где установлен узел, определяется зависимостью:В соответствии с формулой (4.39) для однотрубного стояка, состоящего из последовательно соединенных приборных узлов и участков, спр&ведлибо, что Для получения характеристики сопротивления всей системы отопления Sc параллельно соединенные стояки и ветви объединяются в сложные узлы. Общие потери давления в системе Арс при известном расходе воды Gc определяют по формуле 4.7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ ПО УДЕЛЬНОЙ ЛИНЕЙНОЙ ПОТЕРЕ ДАВЛЕНИЯ.Гидравлический расчет системы водяного отопления по удельной линейной потере давления всегда начинают с основного циркуляционного кольца системы.Основным циркуляционным кольцом является кольцо, в котором расчетное циркуляционное давление А^р, приходящееся на единицу длины кольца ^1, имеет наименьшее значение:

В вертикальной однотрубной системе — это кольцо через наиболее нагруженный стояк из удаленных от теплового пункта стояков при тупиковом движении воды или наиболее нагруженный стояк из средних стояков при попутном движении воды в магистралях.В вертикальной двухтрубной системе — это кольцо через нижний отопительный прибор наиболее нагруженного из удаленных от теплового пункта стояков при тупиковом движении воды или наиболее нагруженного из средних стояков при попутном движении воды в магистралях.В горизонтальной однотрубной системе многоэтажного здания основное циркуляционное кольцо выбирают в двух циркуляционных кольцах на верхнем и нижнем этажах в соответствии с меньшим значением Ар^, определяемым по формуле (4.44).Аналогично сравнивают значения Api в циркуляционных кольцах через отопительные приборы, находящиеся на различных расстояниях от источника теплоты в системах с естественной циркуляцией воды.

Гидравлический расчет по удельной линейной потере давления включает в себя выбор диаметра труб при равных перепадах температуры воды во всех стояках и ветвях Д£, идентичных расчетному перепаду температуры воды во всей системе (tr- t0). Для выбора диаметра труб в основном циркуляционном кольце при расчете используют расход воды на участке и среднее ориентиро-

где Qy4 — тепловая нагрузка участка, составленная из тепловых нагрузок отопительных приборов участка, Вт; cw — теплоемкость воды, кДж/(кг • К); tT-t0 — перепад температуры в системе, °С; Pi — коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетного значения (табл. 4.1); Р2 — коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружного ограждения (табл. 4.2); 3,6 — коэффициент перевода ватт в килоджоули в час. Потери давления на расчетном участке системы отопления складываются:из потерь давления RT на преодоление трения на участке трубопровода с постоянным расходом воды и неизменным диаметром, определяемых по формуле: ческое давление воды на данном участке трубопроводов (см. при-лож. 8).В общем случае потери давления на преодоление сопротивлений на расчетном участке определяются зависимостью :Гидравлический расчет проводят на ЭВМ или вручную, используя вспомогательные таблицы, составленные с учетом зависимости коэффициентов гидравлического трения Ятр от режима движения воды в трубопроводах. Вспомогательные таблицы приводятся в «Справочнике проектировщика», «Внутренних санитарно-тех-нических устройствах». С помощью одной из них, зная температуры горячей и обратной воды в системе, расход воды и диаметр трубопровода, определяют удельные потери давления i? и скорость движения воды со. Затем по другой таблице, зная скорость движения воды со на участке, определяют динамическое давление воды на участке рд, по значению которого и значениям коэффициентов местных сопротивлений вычисляют потери давления в местных сопротивлениях г.Потери давления в основном циркуляционном кольце, состоящем из N участков, должны быть меньше расчетного циркуляционного на 5-10 % с учетом запаса на дополнительные потери давления вследствие возможного отступления от проекта, т. е.

После расчета основного циркуляционного кольца выполняют гидравлический расчет промежуточных стояков. Так как кольца циркуляции через промежуточные стояки имеют с основным кольцом общие участки, диаметры которых подобраны при расД чете основного кольца, то остается определить диаметры труб но-1 вых участков этих колец.i Потери давления в любом промежуточном стояке должны» равняться располагаемому циркуляционному давлению, выражеН-Я ному разностью давлений в точках присоединения стояка к маги* I страли, т. е. ')1

В системах отопления как тупиковых (со встречным движе-д нием воды), так и с попутным движением воды в магистраляхЯ допускается при определении потерь давления в промежуточных i стояках невязка с располагаемым циркуляционным давлением» 1 Она должна составлять для тупиковых систем 15 %, а для сис-1 тем с попутным движением воды в магистралях — 5 %. Невязка, 1 превышающая 15 % для тупиковых систем, может привести! к перераспределению воды, протекающей в магистралях и сто-1 яках, т. е. может привести к разрегулировке системы с отклоне-1 нием от расчетных расходов, температуры воды и теплоотдачи! отопительных приборов. 1Невязка более ±5 % для систем с попутным движением водц I может привести к опрокидыванию циркуляции воды в стояках! системы. 1При гидравлическом расчете стояков вертикальной! однотрубной системы каждый стояк рассматривается 1 как один общий расчетный участок. Часто применяют унифици-1 рованные приборные узлы; потери давления в них определяют по 1 сумме средних коэффициентов гидравлического сопротивления! приборов, приведенных в справочной литературе. 1Расход воды в приборах однотрубной системы с замыкающи- 1 ми участками определяют с учетом коэффициента затекания воды I в прибор I где Gnp — масса воды, поступающая в прибор, кг/ч; GCT — масса Щ воды, проходящая по стояку, кг/ч. i.Значение а зависит от направления движения воды: если вода Щ подается сверху вниз, то а возрастает по мере сокращения расхода воды, а при подаче снизу вверх — уменьшается. Поэтому при нижней разводке целесообразно применять замыкающие участки у приборов и устанавливать минимальный расход воды в стояке.Как видно из уравнения (4.52), необходимо стремиться к повышению а, так как увеличение коэффициента затекания воды способствует уменьшению площади отопительного прибора и увеличению температуры воды в приборе.Значение коэффициента затекания воды повышается в следующих случаях: при смещении замыкающего участка от оси стояка, увеличении диаметра и сокращении длины подводок к прибору, а также при уменьшении диаметра замыкающего участка. Гидравлический расчет квартирных систем отопления выполняют в два этапа, включающие предварительный и уточняющий расчет.После выбора основного циркуляционного кольца, которым, как правило, является кольцо, проходящее через прибор, наиболее близко расположенный к генератору теплоты вследствие его наименьшего естественного циркуляционного давления из-за малой протяженности трубопроводов охлаждения воды, определяют расчетное циркуляционное давление Арр по формуле (4.12) и среднее значение потерь давления на трение i?cp по зависимости (4.45).Предварительный расчет выполняют при условии, что расход теплоты в помещениях возмещается только отопительными приборами, т. е. теплоотдача трубопроводов не учитывается. Поэтому расход воды на расчетных участках определяют по зависимости (4.46). После выбора диаметра труб и определения потерь давления в системе вычисляют температуры в начале (£нач) и в конце (*кон) каждого участка системы.Так как теплоотдача участка трубопровода Qyq может быть представлена зависимостями

На правом участке от генератора теплоты полагают, что £нач = tr. Принимая найденную *кон в качестве £нач для последующего участка, продолжают расчет, определяя температуру, а следовательно, и плотность воды в каждой точке системы, в том числе при входе воды в прибор.Уточняющий расчет проводят в том случае, если обнаружится значительное различие между потерями давления в системе Дрс и действительным циркуляционным давлением Первый член правой части уравнения (4.56) характеризует ее- 1 тественное циркуляционное давление в системе, возникающее вследствие охлаждения воды в трубах (4.9), второй — включает плотность обратной воды при действительной ее температуре.Гидравлический расчет квартирных систем уточняют, если ] 0,85А^р1 > Дрс > Appi, при этом определение температур по фор-; муле (4.55) можно не производить. Если же окажется, что 0,7Арр1 > \ > Дрс > 1,15Дрс, то расчет производят вновь в полном объеме. j Если А^с = (0,85+1,0)Appi — то расчет остается без изменений. |Данные расчета труб используют при тепловом расчете на- j гревательных приборов. Необходимую теплоотдачу каждого при- 1 бора уменьшают на суммарную полезную теплоотдачу труб, име- \ ющихся в помещении, в размере 0,9Qnp.Пример 4. 2. Выполнить гидравлический расчет основного циркуляционного кольца вертикальной однотрубной системы водяного отопления (рис. 4.23), присоединенной через водоструйный элеватор к наружным тепловым сетям, t\ = = 150 °С. Давление, создаваемое элеватором, Дрн = 16,4 кПа. Параметры теплоноси- j теля в системе отопления: *г = 95 °С, t0 = 70 °С. Тепловые нагрузки отопительных приборов и участков (Вт), длины участков (м) указаны на рис. 4.23. Отопительные приборы (радиаторы стальные РСВ) установлены у остекления световых проемов, присоединены к стояку 2 без уток со смещенными обходными участками (проточно-регулируемые приборные узлы), к стояку 1 — со смещенными замыкающими участками. Основное циркуляционное кольцо — через стояк 2, длина кольца £ / = 65 м.1. Расход воды в стояке

Участок VI:

£ для тройника на ответвление при GOTB = 612/890 = 0,69... 3,4 8, Используя данные при лож. 8 по скорости движения воды со (м/с), определяем динамическое давление рА (Па) для каждого из участков. Определяем потери давления на преодоление местных сопротивлений для каждого из участков [см. Формулу (4.48)1:£ для тройника на ответвление при GOTB = 612/890 = 0,69... 3,4 8, Используя данные при лож. 8 по скорости движения воды со (м/с), определяем динамическое давление рА (Па) для каждого из участков. Определяем потери давления на преодоление местных сопротивлений для каждого из участков [см. Формулу (4.48)1: что удовлетворяет условию (4.50).Пример 4.3. Определить располагаемое циркуляционное давление и средние удельные потери давления на трение для гидравлического расчета второстепенного циркуляционного кольца системы отопления (на рис. 4.23 стояк 1). Гидравлический расчет второстепенного кольца через стояк 1 сводится к расчету самого стояка

1,1. Расход воды в стояке 1 [см. формулу (4.46 )

Магистр, паро-и конденсатопроводы покрывают тепловой изоляцией. Виды ее, средства крепления труб, способы компенсации их тепловых удлинений — те же, что для теплопроводов водяного отопления. Смонтированные системы парового отопления подвергают гидростатич. испытанию путем заполнения водой: низкого давления — под избыточным давлением в нижней точке системы 0,25 МПа, высокого давления — не менее 0,3 МПа в верхней точке системы. Система признается выдержавшей испытание, если в течение 5 мин при отсутствии утечки воды падение давления в ней не превысит 0,02 МПа, а при последующем пуске в систему пара под рабочим давлением не наблюдается его утечек. Перед пуском системы П.о. в эксплуатацию производят ее монтажное регулирование, в результате к-рого обеспечивается равномерное поступление пара в отопит, приборы и исключается его пропуск в конденсатопровод. Монтажное регулирование осуществляется в осн. регулировочными вентилями, установл. перед отопит, приборами. Осн. требование, предъявляемое к системам П.о. в период их эксплуатации — поддержание пост, темп-ры воздуха в помещениях при любой наружной темп-ре за счет регулирования подачи теплоты к отопит. приборам. Центр, и индивид. регулирование систем П.о. путем изменения давления и, следовательно, кол-ва подаваемого в систему или отопит, приборы пара, не дает удовлетворит, результатов, поэтому при эксплуатации систем парового отопления прибегают к центр, регулированию "пропусками", подавая пар поочередно в отд. ветви системы.

□ невозможно осуществлять оплату расхода теплоты за фактически потребленную тепловую энергию (ТЭ);□ очень сложно поддержать требуемую температуру воздуха в каждой квартире.

Поэтому можно сделать вывод о том, что необходимо отказаться от использования вертикальных систем для отопления жилых многоэтажных зданий и применять поквартирные системы отопления (СО), как это рекомендует [2]. При этом в каждой квартире необходимо устанавливать счетчик ТЭ.Поквартирные СО в многоэтажных зданиях - это такие системы, которые могут обслуживаться жителями квартиры без изменения гидравлического и теплового режимов соседних квартир и обеспечивать поквартирный учет расхода теплоты. При этом повышается тепловой комфорт в жилых помещениях и экономия теплоты на отопление. На первый взгляд это две противоречивые задачи. Однако никакого противоречия здесь нет, т.к. устраняется перегрев помещений за счет отсутствия гидравлической и тепловой разрегулировки СО. Кроме того, на 100% используется теплота солнечной радиации и бытовые теплопоступления в каждую квартиру. Актуальность решения этой проблемы осознают строители и службы эксплуатации. Существующие системы поквартирного отопления [3] в нашей стране для отопления многоэтажных зданий применяются редко по разным причинам и, в том числе, из-за их невысокой гидравлической и тепловой устойчивости. Система поквартирного отопления, защищенная действующим патентом РФ № 2148755 F24D 3/02, по мнению авторов, отвечает всем требованиям [2]. На рис. 1 представлена схема СО для жилых зданий, имеющих небольшое количество этажей.

СО содержит подающий 1 и обратный 2 теплопроводы сетевой воды, сообщенные с индивидуальным тепловым пунктом 3 и соединенным, в свою очередь, с подающим теплопроводом 4 СО. К подающему теплопроводу 4 присоединен вертикальный подающий стояк 5, соединенный с поэтажной горизонтальной веткой 6. К ветке 6 присоединены отопительные приборы 7. В тех же квартирах, где установлен вертикальный подающий стояк 5, установлен обратный стояк 8, который присоединен к обратному теплопроводу СО 9 и горизонтальной поэтажной ветке 6. Вертикальные стояки 5 и 8 ограничивают длину поэтажных веток 6 одной квартирой. На каждой поэтажной ветке 6 установлен квартирный тепловой пункт 10, который служит для обеспечения подачи требуемого расхода теплоносителя и учета расхода теплоты на отопление каждой квартиры и регулирования температуры воздуха внутри помещения в зависимости от температуры наружного воздуха, поступления теплоты от солнечной радиации, тепловыделений в каждой квартире, скорости и направления ветра. Для отключения каждой горизонтальной ветки предусмотрены вентили 11 и 12. Воздушные краны 13 служат для удаления воздуха из отопительных приборов и веток 6. У отопительных приборов 7 могут устанавливаться краны 14 для регулирования расхода воды, проходящей через отопительные приборы 7.Рис. 1. Схема системы отопления зданий, имеющих небольшое количество этажей: 1 - подающий теплопровод сетевой воды; 2 - обратный теплопровод сетевой воды; 3 - индивидуальный тепловой

пункт; 4 - подающий теплопровод системы отопления; 5 - вертикальный подающий стояк; 6 - поэтажная горизонтальная ветка; 7 - отопительные приборы; 8 - обратный стояк; 9 - обратный теплопровод системы отопления;10 - квартирный тепловой пункт; 11, 12 - вентили; 13 - воздушные краны; 14 - краны, для регулирования расхода воды.В случае выполнения СО многоэтажного здания (рис. 2) подающий вертикальный стояк 5 выполнен в виде группы стояков - 5, 15 и 16, а вертикальный обратный стояк 8 выполнен в виде группы стояков 8, 17 и 18. В этой СО подающий стояк 5 и обратный стояк 8, сообщенные соответственно с теплопроводами 4 и 9, объединяют в блок «А» горизонтальные поэтажные ветки 6 нескольких (в данном конкретном случае трех веток) верхних этажей здания. Подающий стояк 15 и обратный стояк 17 также соединены с теплопроводами 4 и 9 и объединяют в блок «В» горизонтальные поэтажные ветки следующих трех этажей. Вертикальные подающий стояк 16 и обратный стояк 18 объединяют поэтажные ветки 6 трех нижних этажей в блок «С» (количество веток в блоках А, В и С может быть больше или меньше трех). На каждой горизонтальной поэтажной ветке 6, расположенной в одной квартире, установлен квартирный тепловой пункт 10. Он включает, в зависимости от параметров теплоносителя и местных условий, запорно-регулирующую и контрольно-измерительную арматуру, регулятор давления (расхода) и устройство для учета расхода теплоты (теплосчетчик). Для отключения горизонтальных веток предусмотрены вентили 11 и 12. Краны 14 служат для регулирования теплоотдачи отопительного прибора (в случае необходимости). Воздух удаляется через краны 13.Количество горизонтальных веток в каждом блоке определяется расчетом и может быть больше или меньше трех. Следует отметить, что вертикальные подающие стояки 5, 15, 16 и обратные 8, 17, 18 проложены в одной квартире, т.е. так же, как и на рис. 1, а это обеспечивает высокую гидравлическую и тепловую устойчивость СО многоэтажного здания и, следовательно, эффективную работу СО.Изменяя количество блоков, на которые по высоте делится СО, можно практически полностью исключить влияние естественного давления на гидравлическую и тепловую устойчивость системы водяного отопления многоэтажного здания.

Другими словами, можно сказать, что при количестве блоков, равном числу этажей в здании, получим систему водяного отопления, в которой естественное давление, возникающее от остывания воды в отопительных приборах, присоединенных к поэтажным веткам, не будет влиять на гидравлическую и тепловую устойчивость СО.Рассмотренная СО обеспечивает высокие санитарно-гигиенические показатели в отапливаемых помещениях, экономию теплоты на отопление, эффективное регулирование температуры воздуха в помещении. Осуществить пуск СО в действии можно по желанию жителя (при наличии теплоносителя) в тепловом пункте 3 в любое время, не дожидаясь пуска СО в других квартирах или во всем доме. Учитывая, что тепловая мощность и длина горизонтальных веток приблизительно одинакова, то при изготовлении трубной заготовки достигается максимальная унификация узлов СО, а это снижает расходы на изготовление и монтаж СО. Разработанная система поквартирного отопления для многоэтажных жилых зданий универсальна, т.е. такую СО можно использовать при теплоснабжении:

□ от центрального источника теплоты (от тепловых сетей);□ от автономного источника теплоты (в том числе крышной котельной).Рис. 2. Схема системы отопления многоэтажных зданий. 1 - подающий теплопровод сетевой воды; 2 - обратный теплопровод сетевой воды; 3 - индивидуальный тепловой пункт; 4 - подающий теплопровод системы отопления; 5, 15, 16 - вертикальные подающие стояки; 6 - поэтажная горизонтальная ветка; 7 - отопительные приборы; 8, 17, 18 - обратные стояки; 9 - обратный теплопровод системы отопления; 10 - квартирный тепловой пункт; 11, 12 - вентили; 13 - воздушные краны; 14 - краны, для регулирования расхода воды.Такая система обладает гидравлической и тепловой устойчивостью, может быть однотрубной и двухтрубной и в ней могут быть использованы отопительные приборы любого типа, удовлетворяющие требованиям [2]. Схема подачи теплоносителя в отопительный прибор может быть различна [1], при установке крана у отопительного прибора можно регулировать тепловую мощность отопительного прибора. Такая СО может применяться не только для отопления жилых зданий, но и общественных и производственных зданий. В этом случае горизонтальная ветка прокладывается у пола (или в углублении пола) вдоль плинтуса. Такую СО возможно ремонтировать и реконструировать, если возникла необходимость в перепланировке здания. Для устройства описанной выше системы требуется меньший расход металла. Монтаж таких СО можно осуществлять из стальных, медных, латунных и полимерных труб, разрешенных к применению в строительстве [2]. Теплоотдача теплопроводов должна учитываться при расчете отопительных приборов. Применение поквартирных СО обеспечивает снижение расхода теплоты на 10-20% [3]Идея использовать поквартирные системы для отопления многоэтажных жилых зданий зародилась давно. Однако такие системы отопления не применялись даже во вновь строящихся жилых домах по многим причинам, и в том числе - из-за отсутствия нормативной базы и рекомендаций по проектированию. За последние 5 лет создана нормативная база и разработаны рекомендации по проектированию таких систем. В России пока отсутствует опыт эксплуатации поквартирных СО, подключенных к различным источникам теплоты.

При проектировании таких систем возникает много вопросов по поводу размещения горизонтальных веток и мест прокладки вертикальных подающих и обратных стоков. Расход трубопроводов для устройства горизонтальных веток будет минимальным, если квартира в плане будет иметь форму квадрата или приближаться к квадрату.Следует отметить, что подающие и обратные вертикальные стояки могут прокладываться в специальных шахтах, расположенных в лестничных клетках или общих коридорах. В шахтах на каждом этаже должны располагаться монтажные шкафы, в которых размещают квартирные узлы ввода.Для массового жилищного строительства по- квартирные СО целесообразно выполнять однотрубными горизонтальными с замыкающими участками и последовательным подсоединением отопительных приборов. В этом случае значительно уменьшается расход труб, но при этом поверхность нагрева отопительных приборов увеличивается (за счет сокращения теплового напора) в среднем на 10-30%.

Горизонтальные ветки следует прокладывать у наружных стен, над полом либо в конструкции пола или в специальных плинтусах - коробах в зависимости от высоты отопительного прибора, его вида и расстояния от пола до подоконной доски (расстояние от пола до подоконной доски при новом строительстве при необходимости может быть увеличено на 100-250 мм).

При длинных отопительных приборах, например конвекторах, можно будет применять проходные конвекторы и использовать разностороннее (диагональное) присоединение приборов к горизонтальной ветке, а это во многих случаях улучшает прогреваемость приборов и, следовательно, увеличивает их теплоотдачу. При открытой прокладке горизонтальных веток увеличивается их теплоотдача в помещение, а это в итоге приводит к уменьшению поверхности отопительных приборов и, следовательно, снижается расход металла на их изготовление.

Такая система удобна для монтажа и, как правило, для горизонтальных веток используются трубопроводы одного диаметра. Кроме того, при однотрубной СО можно использовать и более высокие параметры теплоносителя (до 105 ОС). При использовании трехходовых кранов (или другом конструктивном решении) можно увеличить количество затекающей в прибор воды, а это уменьшает поверхность нагрева приборов. При таком конструктивном выполнении системы обеспечивается возможность ее ремонта, т.е. замена трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры и отопительных приборов в каждой квартире без вскрытия конструкции пола и т.д.

Неоспоримым достоинством таких систем отопления является то, что для их устройства можно использовать материалы и изделия только Российского производства.

производственно-монтажные — механизация изготовления и монтажа приборов для повышения производительности труда; достаточная механическая прочность приборов.

Классификация отопительных приборов.Все отопительные приборы по преобладающему способу теплоотдачи делятся на три группы:радиационные приборы, передающие излучением не менее 50 % общего теплового потока (потолочные отопительные панели и излучатели);конвективно-радиационные приборы, передающие конвекцией от 50 до 75 % общего теплового потока (радиаторы секционные и панельные, гладкотрубные приборы, напольные отопительные панели);конвективные приборы, передающие конвекцией не менее 75 % общего теплового потока (конвекторы и ребристые трубы).

По используемому материалу различают отопительные приборы:металлические (из серого чугуна, стали, алюминия, биметаллические);комбинированные (используется теплопроводный материал — бетон, керамика — в который заделывают стальные или чугунные греющие элементы);неметаллические (бетонные панельные радиаторы, потолочные и напольные панели).По величине тепловой инерции можно выделить приборы:малой инерции (имеют небольшую массу материала и вмещаемой воды: быстро изменяется теплоотдача при регулировании количества подаваемого теплоносителя);

большой инерции (массивные приборы, вмещающие большое количество воды: теплоотдача изменяется сравнительно медленно).Описание отопительных приборов.Радиатор.Основная статья: Радиатор отопления.Радиатор — конвективно-радиационный отопительный прибор, состоящий либо из отдельных колончатых элементов — секций с каналами круглой или эллипсообразной формы, либо из плоских блоков с каналами колончатой или змеевиковой формы.Радиаторы чугунные секционные — широко применяемые отопительные приборы — отливаются из серого чугуна в виде отдельных секций и могут компоноваться в приборы различной площади путем соединения секций на ниппелях с прокладками из термостойкой резины. Основные достоинства чугунных секционных радиаторов — хорошо отдают тепло и выдерживают относительно высокое давление. Большой диаметр проходного отверстия и малое гидравлическое сопротивление большинства чугунных радиаторов позволяют успешно использовать их в системах с естественной циркуляцией. Минусы чугунных радиаторов — трудоемкость монтажа, не самый привлекательный внешний вид и большая тепловая инерция.Алюминиевые секционные радиаторы имеют очень хорошую теплоотдачу, низкую массу и привлекательный дизайн. К недостаткам можно отнести то, что они подвержены коррозии, которая усиливается при наличии в системе отопления гальванических пар алюминия с другими металлами.Биметаллические секционные радиаторы (имеющие алюминиевый корпус и стальную трубу, по которой движется теплоноситель) сочетают в себе плюсы алюминиевых радиаторов — высокая теплоотдача, низкая масса, хороший внешний вид и, кроме того, при определенных условиях имеют более высокую коррозийную стойкость и обычно рассчитаны на большее давление в системе отопления. Их основной минус — высокая цена. Благодаря тому, что эти радиаторы способны выдержать большое давление, они могут использоваться в городских квартирах.Стальные панельные радиаторы наиболее часто используются при индивидуальном отоплении. Стальные панельные радиаторы обладают небольшой тепловой инерцией, а значит, с их помощью легче осуществлять автоматическое регулирование температуры в помещении.Чугунный секционный радиатор.Алюминиевый секционный радиатор.Стальной панельный радиатор управляемый термостатом

Гладкотрубные приборы.Гладкотрубный прибор — прибор, состоящий из нескольких соединенных вместе стальных труб, образующих каналы колончатой (регистр) или змеевиковой (змеевик) формы для теплоносителя.Конвекторы.Конвектор — прибор конвективного типа, состоящий из двух элементов — ребристого нагревателя и кожуха. Конвектор передает в помещение конвекцией не менее 75 % всего количества тепла. Кожух декорирует нагреватель и способствует повышению скорости естественной конвекции воздуха у внешней поверхности нагревателя К конвекторам относятся также плинтусные отопительные приборы без кожуха.Ребристые трубы.Ребристой трубой называется открыто устанавливаемый отопительный прибор конвективного типа, у которого площадь внешней теплоотдающей поверхности не менее чем в 9 раз превышает площадь внутренней тепловоспринимающей.

В жилых домах, общежитиях и гостиницах отопительные приборы можно размещать и не по оси оконного проема. Для унификации заготовок радиаторных узлов применяют смещенную установку отопительных приборов. Стояк в этом случае располагают на расстоянии 150 ±50 мм от откоса оконного проема, а подводки имеют постоянную длину: 380±20 мм. При диаметре подводок Zy25 длина их принимается 500 мм.Радиаторы устанавливаются, как правило, на кронштейнах, но допустима их установка на специальных металлических подставках.Размещение приборов в нишах глубиною более 130 мм либо укрытие их декорирующими решетками или щитами приводит к снижению теплоотдачи и к необходимости увеличения их греющей площади. Поэтому такая установка приборов допустима лишь при наличии достаточных обоснований.В помещениях, имеющих высоту более 5 м и второй ярус окон или световые фонари, отопительные приборы необходимо располагать не только внизу, но также под окнами второго яруса и под фонарями с расчетом возмещения части теплопотерь верхней зоны помещения. При необходимости размещения приборов под фонарями применяют гладкие трубы Пу80 или Z)y100.

Отопительные приборы, предназначенные для обогрева лестничных клеток в зданиях до четырех этажей, устанавливают в одном месте — у входа в лестничную клетку. Присоединять такие приборы следует к отдельным стоякам по однотрубной проточной схеме. В зданиях большей этажности обогрев лестничных клеток осуществляется рециркуляционными воздухоподогревателями, располагаемыми также в нижних частях лестничных клеток. Греющими элементами воздухоподогревателей могут быть чугунные ребристые трубы либо конвекторы или высокие конвекторы с кожухом, выпускаемые Новокузнецким заводом «Сантехлит». Установка отопительных приборов в отсеках тамбуров, имеющих одинарные наружные двери, не разрешается.Присоединение отопительных приборов к теплопроводам системы отопления и питание их теплоносителем может осуществляться по схеме сверху — вниз, снизу — вверх и снизу — вниз (рис. 8.11).В пределах одного помещения допустима установка приборов «на сцепке». Присоединение «на сцепке» приборов соседних помещений допускается только для кухонь, коридоров, туалетов, умывальных и других вспомогательных помещений. Присоединение приборов по схемам, приведенным на рис. 8.11, возможно как одностороннее, так и разностороннее. Последнее обязательно в тех случаях, когда число элементов в секционном радиаторе превышает 25, и при присоединении «на сцепке» более двух отопительных приборов.На подводках к отопительным приборам должна предусматриваться арматура, обеспечивающая возможность проведения монтажной и эксплуатационной регулировки. Такую арматуру желательно устанавливать только на нижней подводке. Установка ее на верхней подводке, что зачастую производится, не исключает циркуляцию теплоносителя через прибор по нижней подводке. Для регулирования теплоотдачи отопительных приборов возможно использование автоматических комнатных регуляторов.При наличии в помещении нескольких приборов регулирующую арматуру допускается устанавливать только на части их с тем, чтобы теплоотдача регулируемой площади приборов составляла не менее 50 % общей теплоотдачи приборов, установленных в помещении. Для конвекторов, у которых теплоотдача регулируется по воздуху, регулирующую арматуру на теплопроводах применять не следует.При питании радиаторов теплоносителем по схеме снизу — вниз для удаления воздуха необходимо в одной из верхних пробок радиатора предусматривать кран для выпуска воздуха (поз. b на рис. 8.11).

Рециркуляционные воздухонагреватели по тепловой мощности занимают промежуточное место между обычными отопительными приборами водяного и парового отопления и отопительными агрегатами воздушного отопления. Их мощность составляет от 5 до 20—25 кВт (до 20Х XIО3 ккал/ч). Применяют их в жилых, общественных, вспомогательных и небольших промышленных зданиях для отопления лестничных клеток многоэтажных зданий, сравнительно низких помещений, сообщающихся с наружным воздухом, а также для дежурного отопления помещений.

В лестничной клетке, отапливаемой рециркуляционным воздухонагревателем, помещаемым вблизи наружной входной двери, обеспечивается более ровная температура воздуха, чем при водяном отоплении несколькими отопительными приборами (подробнее см. главу III). Этому способствует усиленное прогревание наружного воздуха, проникающего через дверь, сопротивление лестничных конструкций быстрому подъему нагретого воздуха наверх, а также перемешивание воздуха при движении лифта.В общественных и вспомогательных помещениях (вестибюлях, холлах, торговых залах, складах и т.п.), имеющих значительную площадь при ограниченной высоте и сообщающихся с наружным воздухом, рециркуляционные воздухонагреватели устанавливают при входах. Они поддерживают равномерную температуру, вовлекая в циркуляцию и нагревая как внутренний, так и холодный наружный воздух, поступающий в помещения. Рециркуляционные воздухонагреватели применяют также для дежурного отопления периодически используемых помещений, окруженных по периметру постоянно отапливаемой частью здания, и охлаждающихся в основном через кровлю. К таким помещениям относятся зрительные залы театров, концертные и другие залы и цехи.

Конструкция рециркуляционного воздухонагревателя. Как каждый конвектор, этот прибор состоит из двух элементов — нагревателя и канала (VII.10). Нагреватель выполняется из стандартных отопительных приборов — ребристых груб, радиаторов или калориферов. Ребристые трубы и радиаторы используются для нагревателей меньшей мощности (до 8 кВт), калориферы — для получения более мощных нагревателей. При равной площади, занимаемой в помещении, тепловая мощность рециркуляционных нагревателей с калориферами получается в 6 раз больше их тепловой мощности с нагревателями из ребристых труб и радиаторов, что объясняется значительной теплоплотностью калориферов. Калориферу выбирают пластинчатого типа для уменьшения аэродинамического сопротивления и многоходовые для увеличения скорости движения теплоносителя.Канал высотой 1,5—3 м, заменяющий кожух обычного конвектора, делается встроенным во внутреннюю стену или приставным из строительных материалов — неметаллических и металлических Ширина канала равняется длине нагревателя, а его глубина определяется в зависимости от количества циркулирующего воздуха или ширины нагревателя

Достоинствами рециркуляционных воздухонагревателей являются:1) создание сильного восходящего потока нагретого воздуха, вызывающего интенсивную циркуляцию воздуха с выравниванием температуры по площади и высоте помещения;2) надежность действия и простота эксплуатации без специального наблюдения;3) снижение стоимости отопительной установки (например, для лестничной клетки в 1,5 раза по сравнению с радиаторным отоплением) и уменьшение расхода металла (для лестничной клетки — почти в 2 раза)4 количественное саморегулирование, характерное для гравитационной системы водяного отопления. При обычном регулировании температуры греющей воды изменяются температура и, как следствие, количество нагреваемого рециркуляционного воздуха, причем по мере понижения наружной температуры усиливается теплопередача и возрастает кратность циркуляции воздуха в помещении. Это способствует интенсификации отопления помещения при низкой температуре наружного воздуха.

Наряду с этими достоинствами при отоплении рециркуляционными воздухонагревателями возможны, если не проведены необходимые расчеты, перегревание верхней зоны и возрастание теплопотери через покрытие помещений.В качестве теплоносителя для рециркуляционных воздухонагревателей используется высокотемпературная вода. Увеличение разности температуры греющей воды и нагреваемого воздуха дает возможность сократить площадь поверхности нагревателя.Нагреватель присоединяется к теплопроводам системы отопления по двум различным схемам. Первая из схем представляет собой последовательное соединение (предвключение) воздухонагревателя с основной системой отопления. Все количество высокотемпературной воды, необходимой для основной системы отопления, предварительно пропускается через воздухонагреватель / (задвижка 2 закрыта), и ее температура понижается от t\ до t1. Включение воздухонагревателя перед основной системой отопления позволяет максимально увеличить температурный напор и скорость движения воды. Схема используется для присоединения постоянно действующего нерегулируемого воздухонагревателя.Регулирование и полное выключение воздухонагревателя при этом не отражаются на действии основной системы отопления, но площадь поверхности нагревателя возрастает из-за уменьшения температурного напора и скорости движения воды. Расход воды в нагревателе определяется по формулеРасчет рециркуляционного воздухонагревателя заключается в выборе размеров канала и площади поверхности нагревателя, достаточных для передачи необходимого количества тепла и создания усиленной циркуляции воздуха в помещении (не менее однократной).Зная тепловую нагрузку, расход и температуру греющей воды и задаваясь размерами канала, можно найти температуру и скорость движения горячего воздуха в канале.Расчетная площадь теплоотдающей поверхности воздухонагревателя определяется по формуле. После выбора нагревателя проводится аэродинамический расчет для уточнения расхода рециркуляционного воздуха.

В проемах ворот промышленных зданий создаются высокоскоростные воздушные завесы, выполняющие роль шибера, который ограничивает и даже предотвращает врывание холодного воздуха. Метод расчета таких воздушных завес излагается в курсе «Вентиляция».

Во входах гражданских зданий устраивают низкоскоростные воздушно-тепловые завесы, рассчитанные не на шибирование, а на нагревание холодного воздуха, проникающего снаружи. Ограничение поступления наружного воздуха достигается здесь путем изменения конструкции входа, в результате которого повышается сопротивление воздухопроницанию.Воздушно-тепловые завесы во входах гражданских зданий применяются в холодных районах Советского Союза, где расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления ^н^ —15° С, при значительном числе проходящих людей. Так, например, воздушно-тепловые завесы предусматриваются у входов в предприятия общественного питания, имеющие не менее 100 посадочных мест в залах, или в предприятия бытового обслуживания населения при числе посетителей более 250 в 1 ч.Воздушно-тепловая завеса создается рециркуляционной установкой местного или центрального воздушного отопления. Внутренний воздух забирается обычно из помещения в верхней зоне, где его температура выше, и подогревается до температуры не выше 50° С, так как он непосредственно воздействует на людей, хотя и идущих в верхней зимней одежде.На местном разрезе по подвальному и первому этажам здания показана примерная конструкция канальной системы воздушно-тепловой завесы. Внутренний воздух через отверстие 1 и канал 2 попадает в приемную камеру 3 с внутренней звукопоглощающей облицовкой. После нагревания в калорифере 4 воздух центробежным вентилятором 5 по воздуховоду 6 направляется в воздухораспределительную камеру 7 также с звукопоглощающей облицовкой. Из камеры воздух выпускается в нижнюю зону (до 1,5 м от пола) тамбура 9 сбоку от входных дверей. Воздуховыпускные решетки 8 конструируются таким образом, чтобы нагретый воздух для лучшего перемешивания с холодным подавался параллельно полу по направлению к наружной двери.Массовое количество воздуха, кг/ч, нагретого до температуры tr для создания воздушно-тепловой завесы, определяют по известной формуле.Количество холодного воздуха, проникающего в здание, зависит вообще от разности давления воздуха снаружи и внутри и от сопротивления воздухопроницанию ограждающей конструкции.Разность аэростатического давления на наружной поверхности ограждения и внут

Поиск по сайту: